Die Erlenmeyer-Laserröhre
Das Retro-Vektor-Display aus Make 3/24 lässt sich in der Wirkung noch weiter treiben, indem man etwa Flüssigkeit in den Kolben füllt und RGB-LEDs einbaut.
- Ulrich Schmerold
Nein, das ist keine antike Oszilloskop-Röhre, die hier als Vektordisplay arbeitet: Stattdessen zeichnet ein Laserpointer die Grafiken auf den mattierten Boden eines Erlenmeyerkolbens aus dem Chemielabor. Dieser selbstgebraute Bildschirm lässt sich zudem mit beliebigen eigenen Grafiken beschicken und sogar Retro-Spiele laufen darauf, wenn man die passenden Controller bastelt. Wie das geht, steht ausführlich in der Make-Ausgabe 3/24 ab Seite 8.
Noch ein Hinweis fĂĽr den Nachbau: Ich war anfangs frustriert, weil das Laserbild nicht ruhig stand, sondern wackelte. Durch Zufall habe ich bemerkt, dass dies nur der Fall war, wenn der ESP an den PC angeschlossen war. Arbeitet er autark, bleibt das Bild stabil.
Labor-Experimente
Als meine Erlenmeyer-Laserröhre fertig war und lief, wollte ich es damit noch lange nicht bewenden lassen ... Beim Anblick des Bilds über diesem Artikel könnte man meinen, dass die bunten Erlenmeyerkolben nur zur Zierde auf dem Foto sind. Aber weit gefehlt! Wenn ich schon einen Kolben aus der Chemie in der Mache habe, warum ihn dann nicht auch mit chemischen Flüssigkeiten füllen und deren optischen Effekt nutzen?
Spannende Flüssigkeiten zum Experimentieren sind z. B. Wasser mit einem Spritzer Bohrwasser, stark verdünnte Milch, verdünnter Kirschsaft, Ginger Ale oder Tonic Water. Einfach mit allen Flüssigkeiten ausprobieren, die gerade greifbar sind. Hierbei ist weniger meist mehr: Wird die Flüssigkeit zu lichtundurchlässig, sieht man später im Erlenmeyerkolben weder das Bild auf der Anzeigeseite noch die Laserstrahlen in der Flüssigkeit. Testen kann man den optischen Effekt der Flüssigkeiten sehr gut mit einem separaten Laserpointer (siehe Bild).
Sind die richtige Flüssigkeit und das beste Mischungsverhältnis gefunden, muss natürlich der Erlenmeyerkolben am oberen Ende verschlossen werden. Anderenfalls wird uns die Flüssigkeit kaum den Gefallen tun, im Kolben zu bleiben, sobald er in die Horizontale gebracht wird. Als Materialien für den Verschluss eignen sich sehr gut das Glas eines alten Halogen-Strahlers und Silikon zur Abdichtung, die Details zeigt die folgende Bilderstrecke.
Erlenmeyer-Laserröhre mit Flüssigkeit füllen (5 Bilder)
Durch Lichtstreuung an den Partikeln in der Flüssigkeit werden die Laserstrahlen auf ihrem Weg durch den Kolben sichtbar und sind – je nach angezeigtem Motiv – durchaus sehenswert!
Ambient Light
Als Erweiterung kann man nun am oberen Ende des Kolbens RGB-LEDs so platzieren, dass der Laserstrahl immer noch durchkommt, und damit weitere Lichteffekte erzeugen. Sehr geeignet ist dazu ein 16er-Ring WS2812B-LEDs, der perfekt auf das obere Ende des Erlenmeyerkolbens passt, siehe Bilderstrecke). Der Kolben kann dann z. B. gleichzeitig als Ambient Light und als Uhr dienen.
Erlenmeyer-Laserröhre: RGB-LED-Ring einbauen (4 Bilder)
Da geht noch mehr!
Ich habe auch mit fluoreszierenden FlĂĽssigkeiten zusammen mit UV-LEDs experimentiert. Hier lieĂźen sich mystische Lichteffekte hervorrufen, wie auf dem Bild rechts zu sehen ist.
Interessant könnte es auch sein, den roten Laser gegen einen schwachen UV-Laser auszutauschen. Zusammen mit fluoreszierender oder phosphoreszierender Flüssigkeit würde ich interessante Effekte erwarten. Deshalb bin ich sehr gespannt, was Ihr aus diesem Projekt macht … und die Redaktion freut sich natürlich wie immer auch auf Fotos oder Videos Eurer Nachbauten! Schickt einfach eine Mail an mail@make-magazin.de.
Und noch nocher: Sound!
Dass ich den Sound (speziell beim Spielen) immer nur hören konnte, wenn ich den ESP an meine Stereoanlage angeschlossen hatte, fand ich unbefriedigend. Einen Miniverstärker samt Lautsprecher in den Sockel einzubauen, war aus Platzgründen bei der von mir gewählten Gestaltung aber keine Option. So entschied ich mich, einen Minilautsprecher, wie man ihn z.B. in manchen Grußkarten findet, in den Sockel zu integrieren. Da auch dafür kein Platz mehr zur Verfügung stand, entfernte ich den Galvo-Transformator und bohrte unterhalb dieser Stelle ein Sackloch mit 30 mm ganz dicht beim Lüftungsloch. Dadurch hatte ich gleichzeitig einen Weg für den Schall nach außen geschaffen. Den Trafo habe ich natürlich an gleicher Stelle wieder eingesetzt.
Einige werden jetzt sicher einwenden, dass ein 8-Ohm-Lautsprecher bei 3,3 Volt immer noch ca. 400 mA Leistung zieht. Laut Datenblatt des ESP32 sind pro IO-Port aber maximal 40 mA zulässig. Das ist natürlich richtig. Richtig ist aber auch, dass der ESP32 insgesamt bis zu 1200 mA liefern kann. Da der Sound über PWM (Pulsweitenmodulation) erzeugt wird, ist die messbare Leistung während eines Tons nur etwa 22 mA (ich habe es nachgemessen).
Anschließend habe ich an mehreren Stellen Töne in das Programm integriert, z.B. beim Neustart des ESP. Das erspart mir beim Flashen der Software das langweilige Starren auf den Bildschirm, während ich auf den passenden Moment fürs Drücken des Reset-Knopfes warten muss. Eine Tonfolge kündigt diesen Zeitpunkt jetzt an. Im Github-Repository zum Projekt ist das alles schon eingebaut.
- Der vollständige Artikel zur Erlenmeyer-Laserröhre steht in der Make-Ausgabe 3/24 ab Seite 8.
(pek)
